JP2010123470A

JP2010123470A - 車両アクセサリ用多連スイッチ

Info

Publication number: JP2010123470A
Application number: JP2008297590A
Authority: JP
Inventors: Akihito Hori; 映人堀; Yasuyuki Ando; 康幸安藤
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2010-06-03
Anticipated expiration: 2028-11-21
Also published as: JP5260241B2

Abstract

【課題】多連スイッチの意匠性を向上させるとともに操作性の低下を抑制する。
【解決手段】共通の基板１２と、共通のプッシュノブ１６と、基板１２とプッシュノブ１６との間に設けられ、プッシュノブ１６の押込み動作によってオンオフするプッシュスイッチ２１と、プッシュノブ１６と基板１２との間に設けられる複数のタッチ電極１５ａ〜１５ｃと、各タッチ電極１５ａ〜１５ｃと人体との間の各静電容量の変化によって各タッチ電極１５ａ〜１５ｃに対応する各電気回路をオンオフする制御部とを含む多連タッチスイッチ１０を備える車両アクセサリ用多連スイッチで制御部は、プッシュスイッチ２１がオンの場合にのみ各電気回路のオンオフ動作を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されるアクセサリ用の多連スイッチの構造に関する。

車両には、ヒータコントロールユニット、オーディオ装置、照明装置などのアクセサリ機器が搭載されており、これらの各アクセサリ機器の操作パネルには各アクセサリ機器の操作を行うためのスイッチが配置されている。例えば、ヒータコントロールユニットの操作パネルには空気の吹き出し位置を選択するスイッチや、換気口の開閉を選択するスイッチなどが配置されている（例えば、特許文献１参照）。また、オーディオ機器の操作パネルにはラジオの選局スイッチや音楽ソースの選択スイッチなどが配置されている。そして、これらの各スイッチは操作パネルに複数のプッシュボタンを並べて配置した多連スイッチが多く用いられている（例えば、特許文献２参照）。

多連スイッチでは各プッシュボタンの間に隙間が設けられるが、この間は意匠デザインの上で形状を仕切る見切り線を形成する。したがって、プッシュボタンを使用した操作パネルをデザインする際には、必要となる操作スイッチの周囲に必ず見切り線があるデザインとすることが必要であった。

これに対して、操作面が平面的なデザインが求められるようになってくると、操作パネルには特許文献１または特許文献２に記載されたような従来技術のプッシュボタンに代わって、人間がパネルの表面をタッチするだけでスイッチ回路のオンオフ動作の可能なタッチスイッチが用いられるようになってきている。このタッチスイッチは、操作パネルの表面或いは裏面に電極を取り付け、その電極と人間の指との間の静電容量の変化を検出してスイッチ回路のオンオフを行うものである（例えば、特許文献３参照）。

実開平３−３３７０６号公報特開２００２−１５０８７２号公報特開２００８−１４３１９８号公報

このタッチスイッチを用いて操作パネルを構成した場合、プッシュボタンが無いため、操作パネルの表面に見切り線ができることが無く、操作パネルのデザインを意匠性の高いデザイン、或いは、自由度の高いデザインとすることができる。

ところが、特許文献３に記載された従来技術によるタッチスイッチは、電極の周囲の空気の温度、湿度などの状態が変化した場合にも電極の浮遊静電容量が変化してしまう場合があり、スイッチが誤動作する場合があるという問題があった。また、他の電子機器から発生する電磁波によって電極にノイズ電圧が誘起され、測定される静電容量の検出に誤差が生じ、この誤差によって誤動作が発生する場合があるという問題があった。

また、タッチスイッチは、タッチした時点でスイッチのオンオフ動作が行われてしまうことから、人間がスイッチの位置を探している間に違うスイッチに触れてしまい誤操作となることがあった。また、タッチスイッチは、スイッチのオンオフの際にストロークが無いので、従来のプッシュスイッチのように押した感じ、或いはクリック感がなく、操作フィーリングに欠けるという問題があった。

本発明は、多連スイッチの意匠性を向上させるとともに操作性の低下を抑制することを目的とする。

本発明の車両アクセサリ用多連スイッチは、共通の基板と、共通のプッシュノブと、基板とプッシュノブとの間に設けられ、プッシュノブの押込み動作によってオンオフする第１のスイッチと、プッシュノブと基板との間に設けられる複数のタッチ電極と、各タッチ電極と人体との間の各静電容量の変化によって各タッチ電極に対応する各電気回路をオンオフする制御部とを含む多連タッチスイッチと、を備える車両アクセサリ用多連スイッチであって、制御部は、第１のスイッチがオンの場合にのみ各電気回路のオンオフ動作を行うこと、を特徴とする。

本発明の車両アクセサリ用多連スイッチにおいて、複数のタッチ電極は、プッシュノブのプッシュ面と反対側の面に配列され、人体のプッシュ面に接しながらの配列方向に沿った移動方向を検出し、制御部は、検出した移動方向に基づいて各タッチ電極に対応する各電気回路以外の他の電気回路を動作させること、としても好適であるし、第１のスイッチは、プッシュスイッチであること、としても好適である。

本発明は、多連スイッチの意匠性を向上させるとともに操作性の低下を抑制することができるという効果を奏する。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態の多連スイッチ１０は、開放箱型のケーシング１１と、基板１２と、ガイド１３と、電極基板１４と、タッチ電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃと、プッシュノブ１６と、カバー１７と、を備えている。

ケーシング１１の底部の内面には基板１２が固定されている。ガイド１３は樹脂製で、開放箱型のベース部１３ｂに四角形状のガイド板１３ａが一体形成されており、ガイド１３のベース部１３ｂの外面はケーシング１１のスカート部１１ａの内面に嵌まり込むよう構成されている。また、基板１２の外形寸法は、ガイド１３のベース部１３ｂの内面寸法よりも小さいため、ガイド１３のベース部１３ｂをケーシング１１に嵌め込んだ際に、基板１２はガイド１３のベース部１３ｂの内面に入り込む。基板１２の表面には電気回路が構成されており、プッシュスイッチ２１とプッシュノブ１６のインジケータ照明用のＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃが取り付けられている。

電極基板１４は透光性樹脂等の誘電体の薄板を階段状に成形或いは折り曲げ加工したもので、図１（ａ）に示すように、一方の面にタッチ電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃが形成されている。タッチ電極１５ａ〜１５ｃは、透光性の電極で酸化インジュウム（ＩＴＯ）或いはポリエチレンジオキシチオフェン等の導電性高分子を、印刷、塗装などによって電極基板１４の表面に形成したものである。電極基板１４のタッチ電極１５ａ〜１５ｃの形成されている面の大きさは、ガイド１３のガイド板１３ａによって囲まれる四角の大きさよりも少しだけ大きくなっており、電極基板１４はガイド板１３ａの端面に支持される。また電極基板１４のガイド１３側には取り付け用のアーム１９が延びており、アームはガイド１３のベース部１３ｂに設けられた孔１３ｃを通って基板１２に達している。各タッチ電極１５ａ〜１５ｃに接続された配線１８はアーム１９の表面に沿ってアーム１９の延びる方向に伸びて基板１２に電気的に接続される。

プッシュノブ１６はそのスカート部１６ａ内面の寸法がガイド１３のガイド板１３ａによって構成される四角の外形よりも若干大きくなっており、ガイド１３のガイド板１３ａの外面に嵌まり込んでガイド板１３ａに沿ってスライドすることができるよう構成されている。また、プッシュノブ１６の四隅にはガイド１３の孔１３ｃに差し込まれてその位置を規定する取り付け脚１６ｃが設けられている。また、プッシュノブ１６にはガイド１３のベース部１３ｂに設けられた孔１３ｃを貫通して延びて基板１２に取り付けられたプッシュスイッチ２１を押し付ける押し棒１６ｂが設けられている。プッシュノブ１６の表面１６ｅにはスイッチの種類を示すインジケータが設けられている。本実施形態では、このインジケータは電極基板１４、タッチ電極１５ａ〜１５ｃと共に透明な材料で形成されており、多連スイッチ１０がオンになった際にＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃによって照明されるよう構成されている。

カバー１７は、その内径がケーシング１１のスカート部１１ａの外形寸法よりも少し大きく、ケーシング１１の外側から多連スイッチ１０全体をカバーするものである。カバー１７にはプッシュノブ１６の外形寸法よりも少し小さいサイズの窓１７ａが形成されている。ケーシング１１と、基板１２と、ガイド１３と、電極基板１４と、プッシュノブ１６と、カバー１７とは、一体に組みたてられ、多連スイッチ１０を構成する。

図２に示すように、多連スイッチ１０の各タッチ電極１５ａ〜１５ｃとプッシュスイッチ２１は基板１２の上に構成された制御部３０に接続されている。制御部３０は内部にＣＰＵとメモリとを備えるコンピュータまたは制御回路が組み込まれたＩＣである。車室内を照明するための照明装置のバルブ２２ａ，２２ｂ，２２ｃをオンオフ駆動するための各トランジスタ３１ａ，３１ｂ，３１ｃの各ベースは制御部３０に接続され、各トランジスタ３１ａ，３１ｂ，３１ｃのコレクタ側には各バルブ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの一端が接続されている。また、各バルブ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの他端は電源３２に接続されている。また、各バルブ２２ａ，２２ｂ，２２ｃにはそれぞれ並列にＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃが接続されている。各トランジスタ３１ａ，３１ｂ，３１ｃはそれぞれ各タッチ電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃに対応する電気回路を形成しており、タッチ電極１５ａによって検出された静電容量の変化によってトランジスタ３１ａが動作し、タッチ電極１５ｂによって検出された静電容量の変化によってトランジスタ３１ｂが動作し、タッチ電極１５ｃによって検出された静電容量の変化によってトランジスタ３１ｃが動作する。各タッチ電極１５ａ〜１５ｃと制御部３０とは多連タッチスイッチを構成する。また、プッシュスイッチ２１は第１のスイッチを構成する。

以上のように構成された多連スイッチ１０の動作について図３から図４を参照しながら説明する。なお、図３、図４は動作を説明するために必要ない部材については記載を省略してある。図３に示すように、多連スイッチ１０が押込まれていない状態では、プッシュノブ１６はプッシュスイッチ２１の中に取り付けられているスプリングによって押し棒１６ｂと共に上に押し上げられ、電極基板１４とプッシュノブ１６の内面１６ｆとの間には隙間ができている。この状態では、人間がプッシュノブ１６の表面１６ｅにタッチしたのみでは、電極基板１４の表面に形成されたタッチ電極１５ａ〜１５ｃと人間の指先６０との距離が大きく、タッチ電極１５ａ〜１５ｃと指先６０との間の静電容量の変化は少なく、図２に示した制御部３０はいずれのトランジスタ３１ａ，３１ｂ，３１ｃも動作させない。したがって、いずれのバルブ２２ａ，２２ｂ，２２ｃもＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃも点灯しない。

次に人間が指先６０でブッシュノブ１６の表面１６ｅのインジケータＢの部分を押し下げ始めると、次第に指先６０とタッチ電極１５ｂとの距離が短くなり、それにつれてタッチ電極１５ｂの静電容量の変化信号が制御部３０に入力され始める。しかし、押し下げ動作の途中では、プッシュスイッチ２１が十分に押し下げられず、オフの状態を保っていることから、制御部３０はトランジスタ３１ｂを動作させない。

図４に示すように、更に人間が指先６０でプッシュノブ１６の表面１６ｅのインジケータＢの部分を押し下げると、プッシュノブ１６の押し棒１６ｂがプッシュスイッチ２１を更に押し下げ、プッシュスイッチ２１がオンの状態となり、プッシュスイッチ２１のオンの信号は制御部３０に入力される。また、プッシュノブ１６の内面１６ｆは電極基板１４の上に形成されているタッチ電極１５ａ〜１５ｃの表面に接触する。この状態になると、タッチ電極１５ｂと人間の指先６０との距離が近くなるので、タッチ電極１５ｂの検出する静電容量は大きく変化する。そして、この静電容量の変化は制御部３０に入力される。制御部３０はプッシュスイッチ２１からのオンの信号と、タッチ電極１５ｂの静電容量の変化の信号の双方の信号が入力されるので、タッチ電極１５ｂに対応するトランジスタ３１ｂのベースに電流を送り、トランジスタ３１ｂをオンの状態とする。トランジスタ３１ｂがオンとなると、電源３２からの電気がバルブ２２ｂとＬＥＤ２３ｂとに流れ、車室内照明のバルブ２２ｂが点灯すると共に、ＬＥＤ２３ｂによりプッシュノブ１６のインジケータが点灯する。

以上述べたように、本実施形態では、制御部３０は人間がプッシュノブ１６を押込んで、プッシュスイッチ２１がオンとなった場合にのみ各トランジスタ３１ａ〜３１ｃを動作させるので、多連スイッチ１０の誤動作を防止することができるという効果を奏する。また、プッシュスイッチ２１によってプッシュノブ１６を押込む動作とスイッチングの際のクリック感を出すことができることから、多連スイッチ１０の操作性を向上させることができる。更に、プッシュノブ１６を多連タッチスイッチに対して共通とすることができるので、プッシュノブ１６の表面１６ｅに見切り線が無くなり、意匠デザインを向上させることができるという効果を奏する。

次に図５、図６を参照しながら他の実施形態について説明する。先に説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図５に示すように、本実施形態の多連スイッチ１０は、電極基板１４がなく、タッチ電極１５ａ〜１５ｃはプッシュノブ１６の内面１６ｆに形成されている。この実施形態も先に説明した実施形態と同様、人間の指先６０がプッシュノブ１６の表面１６ｅに接触しても、プッシュノブ１６を押し下げてプッシュスイッチ２１がオンとならないと各トランジスタ３１ａ〜３１ｃが動作しないので、先に説明した実施形態と同様の効果を奏する。

本実施形態では、タッチ電極１５ａ〜１５ｃがプッシュノブ１６の内面１６ｆに形成されているので、プッシュスイッチ２１のオンオフにかかわり無く各タッチ電極１５ａ〜１５ｃの静電容量の変化検出することができる。本実施形態では、各タッチ電極１５ａ〜１５ｃを並べて配列し、人間の指先６０がタッチ電極１５ａ〜１５ｃの配列のどちらの方向に向いて移動したかを検出することができるよう構成されている。

図６に示すように、本実施形態の多連スイッチ１０は、先の実施形態にて説明した各トランジスタ３１ａ〜３１ｃ以外の別の電気回路である電源３２からの電流の大きさを増減するコントローラ３５を備えている。このコントローラ３５はプッシュスイッチ２１のオンオフ動作とは関係なく制御部３０の指令によって駆動することができる様に構成されている。

以下、本実施形態の多連スイッチ１０の動作について説明する。人間の指先６０がプッシュノブ１６の表面１６ｅに触れると、制御部３０にはタッチ電極１５ａ〜１５ｃの静電容量の変化が入力される。そして、人間が指先６０を図５に示すようにインジケータＡからＣに向かって移動させると、制御部３０にはタッチ電極１５ａ、１５ｂ，１５ｃの順に静電容量の増加信号が入力される。すると、制御部３０は指先がタッチ電極１５ａから１５ｃの方向、すなわちインジケータＡからＣの方向に移動していると判断する。そして、制御部３０は、例えば、指先６０がインジケータのＡからＣに向かって移動した際には、バルブ２２ａ〜２２ｃに流れる電流の大きさを大きくし、逆にインジケータのＣからＡの方向に移動していると判断した場合には、バルブ２２ａ〜２２ｃに流れる電流の大きさを小さくする動作を行うことかできる。

以上述べたように、本実施形態の多連スイッチ１０は、先に説明した実施形態と同様の効果を奏すると共に、１つの多連スイッチ１０を多機能スイッチとすることかでき、スペースの節約と操作性の向上を図ることが出来るという効果を奏する
。

以上、本発明の実施形態は、本発明を車室内の照明の点灯スイッチに適用した場合について説明したが、ヒートコントロールユニットのスイッチやオーディオ装置のスイッチについて適用してもよい。また、本実施形態では、第１のスイッチとしてプッシュスイッチ２１を用いることとして説明したが、図３に示した実施形態でタッチ電極１５ａ〜１５ｃの静電容量が閾値を越えることを判断して第１のスイッチとしてもよい。また、プッシュスイッチ２１を第１のスイッチとして適用する場合には、プッシュスイッチ２１はプッシュされた状態をそのまま保つものであってもよいし、人間が指先６０を離したら元の位置まで戻ってくるタイプを用いてもかまわない。

本発明の実施形態における多連スイッチの構造を示す斜視図である。本発明の実施形態における多連スイッチの電気系統を示す回路図である。本発明の実施形態における多連スイッチの動作を説明する断面図である。本発明の実施形態における多連スイッチの動作を説明する断面図である。本発明の他の実施形態における多連スイッチの動作を説明する断面図である。本発明の他の実施形態における多連スイッチの電気系統を示す回路図である。

符号の説明

１０多連スイッチ、１１ケーシング、１１ａスカート部、１２基板、１３ガイド、１３ａガイド板、１３ｂベース部、１３ｃ孔、１４電極基板、１５ａ，１５ｂ，１５ｃタッチ電極、１６ブッシュノブ、１６ａスカート部、１６ｂ押し棒、１６ｃ脚、１６ｆ内面、１６ｅ表面、１７カバー、１７ａ窓、１８配線、１９アーム、２１プッシュスイッチ、２２ａ，２２ｂ，２２ｃバルブ、２３ａ，２３ｂ，２３ｃＬＥＤ、３０制御部、３１ａ，３１ｂ，３１ｃトランジスタ、３２電源、３５コントローラ、６０指先。

Claims

共通の基板と、
共通のプッシュノブと、
基板とプッシュノブとの間に設けられ、プッシュノブの押込み動作によってオンオフする第１のスイッチと、
プッシュノブと基板との間に設けられる複数のタッチ電極と、各タッチ電極と人体との間の各静電容量の変化によって各タッチ電極に対応する各電気回路をオンオフする制御部とを含む多連タッチスイッチと、を備える車両アクセサリ用多連スイッチであって、
制御部は、第１のスイッチがオンの場合にのみ各電気回路のオンオフ動作を行うこと、
を特徴とする車両アクセサリ用多連スイッチ。
請求項１に記載の車両アクセサリ用多連スイッチであって、
複数のタッチ電極は、プッシュノブのプッシュ面と反対側の面に配列され、人体のプッシュ面に接しながらの配列方向に沿った移動方向を検出し、
制御部は、検出した移動方向に基づいて各タッチ電極に対応する各電気回路以外の他の電気回路を動作させること、
を特徴とする車両アクセサリ用多連スイッチ。
請求項１または２に記載の車両アクセサリ用多連スイッチであって、
第１のスイッチは、プッシュスイッチであること、
を特徴とする車両アクセサリ用多連スイッチ。